一种超高磁感无取向硅钢及其制造方法和在汽车发电机生产中的应用技术

本发明专利技术提供了一种超高磁感无取向硅钢及其制造方法和在汽车发电机生产中的应用，成分：C：≤0.005％、Si：0.5

【技术实现步骤摘要】
一种超高磁感无取向硅钢及其制造方法和在汽车发电机生产中的应用


[0001]本专利技术属于冶金材料科技领域，具体涉及一种超高磁感无取向硅钢及其制造方法和和在汽车发电机生产中的应用，产品铁损低、磁感优良，用于汽车发电机。

技术介绍

[0002]科技的发展必然带动交通工具的革新，车辆的核心是电机，电机的核心是无取向硅钢。为了满足电机小型化、低能耗、高效率的发展趋势，要求无取向硅钢具有更低铁损、更高磁感，而磁感和铁损是一对互相矛盾的性能。如何兼顾铁损和磁感是无取向硅钢亘古不变的话题。
[0003]汽车发电机作为汽车重要组成部分之一，可在汽车工作时，向蓄电池充电，保证汽车有充足的电量供照明、空调、音响等用电设备使用。提高发电机效率、降低尺寸是汽车发电机制造企业的最终目的，制造厂通过加工工艺优化提高发电机效率的阈值有限，这就对发电机核心部件定子和转子铁芯提出了更高的要求。
[0004]大量研究表明，通过关键工序的工艺调整或者加入Sn、Sb以及Sn/Sb混合能提高无取向硅钢磁感，且不会恶化铁损。如2015年3月11日公开的中国专利CN104404396A公开了一种B
50
≥1.78T，P
1.5/50
≤5.0W/kg的高磁感无取向硅钢，方法为加入0.01
‑
0.15％的Sn+Sb以及工艺调整，降低铸坯加热温度至850
‑
980℃、优化卷曲温度810
‑
880℃，其生产的产品卷曲温度较高，添加Sn、Sb增加了成本，且铁损值较高。2014年12月10日公开的中国专利CN104195427A公开了一种低铁损高磁感无取向硅钢及生产方法，通过添加偏析元素Sn、高温终轧≥850℃、高温卷曲≥650℃的方法，获得成品铁损P
1.5/50
为5.10
‑
5.30W/kg，磁感B
5000
为1.77
‑
1.78T，该硅钢的铁损值较高；2018年7月17日公开的中国专利CN108286021A公开了一种高磁感无取向硅钢板的制备方法，通过复合加入Sn、Sb增加有利织构组分，将无取向硅钢的磁性能提高到B
5000
为1.754
‑
1.791T，铁损P
1.5/50
≤4.4W/kg，添加Sn、Sb增加了生产成本。
[0005]现有技术通过加入Sn、Sb以及Sn/Sb混合能提高无取向硅钢磁感，成本高。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种超高磁感无取向硅钢及其生产方法，通过成分设计，配合生产工艺，不用添加贵金属元素，节省成本的同时，具有优良的磁性能。
[0007]本专利技术另一目的在于提供一种超高磁感无取向硅钢在汽车发电机生产中的应用，采用本专利技术CSP生产的超高磁感无取向硅钢生产的汽车发电机铁芯，与常规产品生产的铁芯相比，重量可减轻15％以上，缩小了发电机尺寸，满足汽车发电机小型化、高效化的要求。
[0008]本专利技术具体技术方案如下：
[0009]一种超高磁感无取向硅钢，包括以下质量百分比成分：
[0010]C：≤0.005％、Si：0.5
‑
1.2％、Mn：0.1
‑
0.5％、P：0.01
‑
0.1％、S：≤0.004％、Al：≤
0.005％、N：≤0.005％、Ti：≤0.003％，余量为铁和不可避免的杂质。
[0011]所述超高磁感无取向硅钢铁损P
1.5/50
≤4.0W/kg，B
5000
≥1.78T。
[0012]C会细化晶粒。碳化物弥散分布会抑制晶粒长大，增大磁滞损耗，不利于硅钢磁性能的提高，硅钢中尽量降低C含量，但当C含量≤0.005％，进一步降低会增加较多成本，因此将低牌号硅钢C含量上限定为0.005％。
[0013]Si有利于降低涡流损耗，但会增加磁滞损耗，从而降低磁感应强度，综合考虑铁损和磁感应强度，将Si含量范围定为0.5
‑
1.2％。
[0014]Al与Si作用类似，但Al含量大于0.005％时，在钢中易形成细小氧化物，阻碍晶粒长大，磁性能变差，将Al含量上限规定为0.005％。
[0015]P与Al、Si同样是增加电阻率的有效元素，P沿晶界偏聚可提高α织构强度，降低γ织构强度。但P含量大于0.1％会降低加工性，产生磷脆。因此将P的上限规定为0.1％，P含量小于0.01％，磁性能提升不明显，将下限规定为0.01％。
[0016]Mn与Si同样有利于降低涡流损耗，使MnS粗化，提高晶粒尺寸，降低磁滞损耗，且Mn会促进P的偏聚，Mn含量大于0.5％，P脆化加重，因此将Mn含量规定为0.1
‑
0.5％。
[0017]本专利技术提供的一种超高磁感无取向硅钢的制造方法，采用CSP工艺生产制造，包括冶炼、铸造；
[0018]所述冶炼、铸造具体为：先进行铁水预处理，经转炉冶炼，经过钢包吹氩和RH真空处理，进入薄板坯连铸。
[0019]为了保证连铸的连续性和降低钢水中杂质元素含量，采用硅脱氧，有效降低Ti元素含量，降低钢水发黏的风险。
[0020]所述制造方法还包括热轧；
[0021]所述热轧具体工艺参数为：加热温度1050
‑
1150℃，终轧温度830
‑
900℃，卷曲温度650
‑
720℃。
[0022]所述热轧通过隧道炉均热后，进入7机架连轧机组轧制，轧制工艺为：隧道炉1050
‑
1150℃加热，终轧温度830
‑
900℃，卷取温度650
‑
720℃。
[0023]所述制造方法还包括常化处理，所述常化处理是在热轧后进行；
[0024]所述常化处理是指：将热轧板进行常化处理，常化温度900
‑
1000℃，时间1
‑
3min，然后进行酸洗，得到常化板。
[0025]所述酸洗是指酸洗使用浓度为10
‑
20％盐酸进行酸洗，酸洗温度60
‑
100℃。
[0026]所述常化板进行冷轧，获得目标厚度0.5mm的冷轧板。
[0027]所述制造方法还包括，将冷轧板进行连续退火；所述连续退火具体为：在保护气氛中进行连续退火，温度800
‑
900℃，时间1
‑
4min；所述保护气体为H2和N2的混合气体，H2的体积比例25
‑
40％。
[0028]所述制造方法还包括：退火后，涂覆绝缘涂层，获得高磁感无取向硅钢成品。
[0029]采用CSP薄板坯连铸连轧工艺，铸坯冷速快，而柱状晶区的晶粒由低温向高温区生长，有利于增加铸坯中柱状晶比例，柱状晶组织有很强的{100}面织构，{100}面织构遗传性强，从而增加成品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高磁感无取向硅钢，其特征在于，所述超高磁感无取向硅钢包括以下质量百分比成分：C：≤0.005％、Si：0.5
‑
1.2％、Mn：0.1
‑
0.5％、P：0.01
‑
0.1％、S：≤0.004％、Al：≤0.005％、N：≤0.005％、Ti：≤0.003％，余量为铁和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的超高磁感无取向硅钢，其特征在于，所述超高磁感无取向硅钢铁损P
1.5/50
≤4.0W/kg，B
5000
≥1.78T。3.一种权利要求1或2所述的超高磁感无取向硅钢的制造方法，其特征在于，采用CSP工艺生产。4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述冶炼、铸造具体为：先进行铁水预处理，经转炉冶炼，经过钢包吹氩和RH真空处理，进入薄板坯连铸。5.根据权利要求3或4所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括热轧；所述热轧具体工艺参数为：加热温度1050
‑
1150℃，终轧温度83...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆天林，裴英豪，施立发，朱涛，胡柯，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：